This paper presents a comparative numerical analysis of the structural behaviour and seismic performance of two existing steel bridges, the Infiernillo II Bridge and the Pinhao Bridge, one located in Mexico and the other in Portugal. The two bridges have similar general geometrical characteristics, but were constructed 100 years apart. Three-dimensional structural models of both bridges are developed and analysed for various load cases and several seismic conditions. The results of the comparative analysis between the two bridges are presented in terms of natural frequencies and corresponding vibration modes, maximum stresses in the structural elements and maximum displacements. The study is aimed at determining the influence of a 1 century period in material properties, transverse sections and expected behaviour of two quite similar bridges. In addition, the influence of the bearing conditions in the global response of the Pinhao Bridge was evaluated.

Até inícios dos anos 80, a regulamentação em vigor para o dimensionamento de edifícios correntes, considerava a acção sísmica de uma forma muito simplificada. Muitos dos edifícios existentes em países do Sul da Europa possuem, assim, fraca capacidade face à acção sísmica, representando fonte de risco para a sociedade. Aqui são descritas as causas mais frequentes de dano e colapso de edifícios de betão armado quando sujeitos a sismos.

O adobe é um dos materiais de construção tradicionais mais disseminados, sendo empregue com abundância em várias zonas do mundo. Estima-se que cerca de 30% da população mundial vive em edifícios de terra [1], grande parte dos quais em adobe. Em Portugal, especialmente na Beira Litoral, o adobe foi muito utilizado na construção até meados do século XX. Este material aparece em edifícios rurais e urbanos, muitos dos quais continuam, hoje em dia, habitados. Estima-se que na cidade de Aveiro 25% dos edifícios são de adobe e que, considerando todo o distrito, este número atinge os 40%. Vários dos edifícios urbanos têm associado um importante valor arquitectónico, patrimonial e histórico, destacando-se os de estilo Arte Nova. A terra é um material barato, reutilizável, disponível nas proximidades das obras, e está associada a métodos construtivos simples que exigem um reduzido consumo de energia. Este material tem, por isso, sido votado a um interesse crescente nos últimos anos. No entanto, a construção em adobe, se não for devidamente concebida e reforçada, poderá apresentar uma resposta deficiente quando sujeita a acções horizontais cíclicas, como as induzidas por sismos, sofrendo danos estruturais severos e atingindo até, frequentemente, o colapso. Neste trabalho serão apresentados resultados de investigação recente desenvolvida na Universidade de Aveiro no domínio da caracterização mecânica de blocos de adobe e de ensaios de avaliação do comportamento estrutural de paredes de alvenaria de adobe sujeitas a acções horizontais cíclicas. Também são apresentados os resultados de ensaios de soluções de reforço.

Recent earthquakes have demonstrated a significant contribution of the masonry infill walls in the structural response of the reinforced concrete (RC) buildings. Field observations after the 25th April’s earthquake in Nepal reinforce the conclusion regarding the influence of the infill walls increasing significantly the structural stiffness, which has a direct impact on the natural frequencies of the structure and of structural elements. Firstly the manuscript focuses on the performance of the infilled RC structures, describing common Nepalese architectural configurations and the major damages observed in infilled RC buildings. Secondly, it shows results from data collected on ambient vibration tests performed in seven infill panels with different characteristics, such as geometric dimensions, openings and levels of damage. These results are used to study the influence of each parameter in the out-of-plane frequency of the wall panels. The present studies along the manuscript are followed by a presentation of the study cases (buildings and the walls), test setups, main results and conclusions.

This paper presents a comparative numerical analysis of the structural behaviour and seismic performance of two existing steel bridges, the Infiernillo II Bridge and the Pinhão Bridge, one located in Mexico and the other located in Portugal. The two bridges have similar general geometrical characteristics, but their construction is separated by one hundred years. 3D structural models of both bridges were developed and analyzed for various load cases and several seismic conditions. The results of the comparative analysis between the two bridges are presented in terms of natural frequencies and corresponding vibration modes, maximum stresses in the structural elements and maximum displacements. The study aimed at determining the influence of one century period in material properties, transverse sections and expected behaviour of two quite similar bridges. In addition, the influence of the bearing conditions in the global response of the Pinhão Bridge was evaluated.

Following the strong earthquake of Gorkha, Nepal, on April 25, 2015, and a strong aftershock on May 12, a field reconnaissance of structural damage and structural collapses was performed around the affected areas, particularly in the region around the capital Kathmandu. The main goal was to develop detailed descriptions of the seismic performance of the Nepalese building stock. To achieve this goal, the field reconnaissance survey was carried out after the two main seismic events. In this chapter, a summary of the survey is provided, focusing on both recent reinforced concrete (RC) buildings and older substandard constructions. In addition, detailed descriptions of the observed damage to urban masonry building stock and rural vernacular constructions are provided. This chapter presents evidence from the field that justifies the observed seismic performance and enables the depiction of damage modes, which could be insightful regarding future efforts to develop earthquake-resistant constructions and strategies to improve the seismic behavior around the world.

This closure chapter acknowledges the most common retrofitting elements and measures identified in vernacular architecture. It enhances common systematic structural damage and failure mechanisms during earthquakes, relating them with probable causes, and establishing general recommendations to consider in preventive and reactive actions. Also, recommendations for the design and detailing of new construction in prone earthquake areas are advanced.

Sismos recentemente ocorridos em todo o mundo têm demonstrado de forma dramática que a investigação na engenharia sísmica deve ser direccionada para a avaliação da vulnerabilidade das construções existentes, desprovidas de adequadas características resistentes. O seu reforço deve ser realizado, reduzindo a sua vulnerabilidade e consequentemente risco para níveis aceitáveis. O estudo e desenvolvimento de novas técnicas de reforço tem um papel principal no sentido de evitar a perda de vidas humanas e económicas. Os principais objectivos desta tese são: a avaliação experimental de edifícios existentes de betão armado, o desenvolvimento de modelos numéricos refinados capazes de reproduzir rigorosamente a sua resposta estrutural, o desenvolvimento de metodologias simplificadas para a análise não-linear dinâmica de estruturas irregulares, e o desenvolvi mento de ferramentas numéricas para a optimização de reforço para este tipo de estruturas. São apresentadas as mais comuns causas de dano ou colapso de estruturas existentes, bem como as técnicas de reparação e reforço adequadas. Em muitas cidades do sul da Europa, os edifícios existentes, dimensionados e construídos até finais dos anos 70, sem considerar a acção sísmica, constituem um elevado risco para as populações. Dois pórticos de 4 pisos à escala real, representativos da prática de projecto e construção até finais dos anos 70 na maioria dos países do sul da Europa, foram dimensionados, construídos e testados para crescentes intensidades de acção. Os principais objectivos desta série de ensaios foram a avaliação da capacidade original destes edifícios, com e sem alvenaria, e ainda a validação experimental da eficiência de várias técnicas de reparação e reforço. Os ensaios realizados demonstraram que a vulnerabilidade destas construções, dimensionadas sem características sismo-resistentes, que constituem uma parte importante dos edifícios existentes na Europa, são uma fonte de alto risco para as populações. Foi ainda comprovado que soluções de reforço adequadamente seleccionadas, podem reduzir consideravelmente este risco para níveis aceitáveis de acordo com a actual filosofia dos códigos de dimensionamento e avaliação da segurança estrutural. Foram utilizados modelos numéricos refinados para o pórtico e para a alvenaria. Os modelos foram calibrados com os resultados dos ensaios à escala real. Especial atenção foi dedicada ao escorregamento das armaduras de aderência normal, dada a sua influência na resposta de estruturas existentes. Os modelos calibrados demonstraram ser adequados na determinação da resposta não-linear de estruturas existentes. Adicionalmente é proposta uma metodologia simplificada para a análise dinâmica não-linear de edifícios baseada no cálculo espectral multi-modal da resposta sísmica. Esta metodologia apresenta a possibilidade de análise de estruturas irregulares e constitui-se como uma ferramenta essencial para a optimização do reforço de edifícios existentes que se desenvolveu no âmbito da presente tese.